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Study on anti-anxiety activity of extract and total valepotriate in Valerianae Rhizoma

蜘蛛香提取物及总缬草素的抗焦虑活性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

·1361·
蜘蛛香提取物及总缬草素的抗焦虑活性研究
翟 欣,孔周扬#,王素娟,蒋益萍,张 宏,郑承剑*,秦路平*
第二军医大学药学院 生药教研室,上海 200433
摘 要:目的 探讨蜘蛛香提取物及蜘蛛香总缬草素的抗焦虑作用及相关机制。方法 利用小鼠明暗箱、敞箱、高架十字迷
宫和自发性活动实验观察小鼠行为学方面的表现,评价蜘蛛香提取物及总缬草素抗焦虑作用;利用 ELISA 试剂盒方法测定
小鼠血清皮质酮和脑海马组织中神经递质 5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)和多巴胺(DA)水平。结果 蜘蛛香提
取物及总缬草素各剂量组对小鼠在明暗箱、敞箱、高架十字迷宫和自发性活动实验中的行为学表现均有改善作用,且可降低
小鼠血清皮质酮水平和下调脑海马组织中神经递质 NE、DA 及 5-HT 的水平。结论 蜘蛛香提取物及总缬草素均有抗焦虑作
用,其抗焦虑作用可能是通过作用于丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴系统和调节脑组织神经递质而实现的。
关键词:蜘蛛香;总缬草素;抗焦虑;皮质酮;神经递质
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)08 - 1361 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.08.019
Study on anti-anxiety activity of extract and total valepotriate in Valerianae Rhizoma
ZHAI Xin, KONG Zhou-yang, WANG Su-juan, JIANG Yi-ping, ZHANG Hong, ZHENG Cheng-jian, QIN Lu-ping
Department of Pharmacognosy, School of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China
Abstract: Objective To explore the anti-anxiety effects of the extract and total valeportriate from Valerianae Rhizoma and the relative
mechanism. Methods The behaviors of mice were investigated in terms of using in light/dark transition test, open field test, and the
elevated plus maze test and spontaneous activity. The the anti-anxiety effect of the extract and total valeportriate from Valerianae
Rhizoma have been studied, serum corticosterone and mouse brain hippocampal tissue in the neurotransmitter 5-serotonin (5-HT),
norepinephrine (NE) and dopamine (DA) levels were determined by ELISA kit. Results The behavior manifestations of mice in the
light/black transition test, open field test, spontaneous activity, and elevated plus maze experiment of mice were improved by the
extract and total valeportriate from Valerianae Rhizoma in each dosage group. Test result showed that they could reduce corticosterone
level and down-regulate NE, DA, and 5-HT levels. Conclusion The extract and total valeportriate from Valerianae Rhizoma have the
anti-anxiety effect and the potential to become the anti-anxiety drug.
Key words: Valerianae Rhizoma; total valeportriate; anxiolytic; corticosterone; neurotransmitters

蜘 蛛 香 Valerianae Rhizoma 为 败 酱 科
(Valerianaceae)缬草属 Valerianae L. 植物蜘蛛香
Valeriana jatamansi Jones 的干燥根茎和根,主产于云
南、贵州、四川等地,具有疏散风热、利咽、透疹、
明目退翳、解痉等作用;主要用于治疗风热感冒、眼
痛音哑、麻疹不透、风疹瘙痒、目赤翳障、惊风抽搐
和破伤风[1]。现代研究表明蜘蛛香还具有抗焦虑[2]、
抗氧化[3]、抗痉挛[4]和抗抑郁[5]等作用。近年来研究
发现蜘蛛香中具有镇静、安神和抗抑郁等作用的主要
活性成分为缬草素类[6],并且其抗焦虑作用也有相关
报道[7]。本研究通过明暗箱、敞箱、高架十字迷宫和
自发性活动实验观察小鼠行为学方面的表现,研究蜘
蛛香提取物及蜘蛛香总缬草素的抗焦虑作用,为蜘蛛
香的开发利用和临床应用提供科学依据。

收稿日期:2015-12-27
基金项目:全军青年培养项目(13QNP098)
作者简介:翟 欣(1993—),女,硕士研究生,主要从事生药活性物质基础及其品质评价研究。E-mail: 13675131502@163.com
孔周扬(1990—),男,硕士研究生,主要从事生药活性物质基础及其品质评价研究。
*通信作者 秦路平(1966—),男,教授,主要从事生药活性物质基础及其品质评价研究。E-mail: qinluping@126.com
郑承剑(1984—),男,副教授,主要从事生药活性物质基础及其品质评价研究。E-mail: zhengchengjian@smmu.edu.cn
#并列第一作者
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

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1 材料
1.1 动物
ICR 雄性小鼠,8 周龄,体质量 18~24 g,购买
于上海斯莱克实验动物有限公司,许可证号 SCXK
(沪)2014-0007。动物于 20~24 ℃,湿度 60%~70%,
12 h/12 h 明暗的环境中适应性饲养 3 d 后开始实验。
1.2 药物
蜘蛛香药材购于贵州省贵阳市,经第二军医大
学药学院生药学教研室秦路平教授鉴定为败酱科
缬草属植物蜘蛛香 Valeriana jatamansi Jones 的干
燥根及根茎。地西泮[批号 130330,规格 2.5 mg,
江苏济川制药有限公司,购于上海长海医院(第二
军医大学第一附属医院)]。
1.3 试剂
聚山梨酯-80、95%乙醇,上海国药集团化学试
剂有限公司;磷酸盐缓冲液(PBS),上海增博生物
科技有限公司;皮质酮、去甲肾上腺素(NE)、多
巴胺(DA)和 5-羟色胺(5-HT)ELISA 试剂盒(LDN,
德国,购于上海 BioTNT 生物科技有限公司)。
1.4 仪器
RF-52C 型旋转蒸发仪及循环水式多用真空泵
SHB-IIIA(上海豫康科教仪器有限公司);D101 型大
孔吸附树脂(天津振天成有限公司);JLGY-1 小鼠明
暗箱实验视频分析系统、JLGY-1 小鼠敞箱实验视频分
析系统、JLGY-1 小鼠高架十字迷宫实验视频分析系
统、JLGY-1 小鼠自发性活动实验视频分析系统(上海
吉星生物仪器设备有限公司);1-15K 型台式高速冷冻
离心机(上海安亭仪器厂);酶联免疫检测仪(BIO-
TEK,美国);电动匀浆器(IKA,德国);CO2 恒温
培养箱(SANYO Electric Biomedical Corporation)。
2 方法
2.1 蜘蛛香提取物及蜘蛛香总缬草素的制备
2.1.1 蜘蛛香提取物 取蜘蛛香药材 1.6 kg,自然
干燥后粉碎,过 60 目筛,用 8 倍量 95%乙醇超声提
取 3 次,每次 1.5 h,减压回收试剂至基本无醇味,
得到蜘蛛香提取物(138 g)。临用时以 0.5%聚山梨
酯-80 和适量蒸馏水配制成混悬液。
2.1.2 蜘蛛香总缬草素 准确称取 60 g蜘蛛香药材
粉末,将药材粉末用水浸泡 24 h,8 倍量 95%乙醇渗
滤提取,提取 3 次,收集渗滤液,35℃减压浓缩至
50 mL 浓缩液,将此浓缩液上样于预处理过的 D101
300 mL 大孔树脂柱上样后用 8 BV 的 70%乙醇除杂
后直接换用 85%乙醇冲洗,收集 85%部位的洗脱液,
35 ℃减压浓缩,得浸膏,即为蜘蛛香总缬草素有效
部位(含缬草素、chlorovaltrate、jatamanvaltrate P、
jatamanvaltrate Q 的质量分数之和为 52.4%)。临用时
以 0.5%聚山梨酯-80 和适量蒸馏水配制成混悬液。
2.2 实验分组与给药
将 ICR 小鼠随机分为 8 组:对照组(等量蒸馏
水与聚山梨酯-80 配制的混悬液),地西泮阳性对照
组(2 mg/kg),蜘蛛香提取物低、中、高剂量(50、
100、150 mg/kg,按提取物浸膏计)组,蜘蛛香总
缬草素低、中、高剂量(30、60、90 mg/kg,按总
缬草素有效部位浸膏计)组,每组 10 只。各组均
ig 给药,给药体积为 20 mL/kg,每天 1 次,连续给
药 10 d。于末次给药 1 h(地西泮给药 0.5 h)后,
于 15︰00~23︰00 进行行为学实验。所有实验小
鼠饲养于第二军医大学动物房,温度为(24.0±
0.5)℃,湿度为 45%~50%,通风环境良好。
2.3 指标测定
2.3.1 明暗箱实验 明暗箱实验装置(45 cm×27
cm×27 cm)包括明箱与暗箱 2 部分,2 箱之间由
一个带光电装置的区域分开,实验动物箱为 1 个聚
丙烯塑料盒,明暗箱各占 1 半,2 箱之间有一个 7.5
cm×7.5 cm 的门洞供动物穿过,将此聚丙烯塑料盒
置于一带电装置的较大暗盒中,明箱上部照以亮
光,实验开始时将小鼠置于明箱中央,背朝隔室,
观察 5 min 内小鼠在明暗箱之间穿过的次数及在明
箱中的滞留时间。
2.3.2 敞箱实验 实验装置为 1 个正四边形聚丙烯
塑料盒(45 cm×45 cm×45 cm×45 cm);将此装置
置于装有视频监控的较大暗盒中,实验时将小鼠置于
敞箱中央,观察 5 min 内小鼠在中央区的停留时间。
2.3.3 高架十字迷宫实验 高架十字迷宫包括 2 个
50 cm×10 cm的相对开臂和 2个 50 cm×10 cm的相
对闭臂,闭臂上部敞开,开臂四周均敞开,开臂与
闭臂之间中央有一个 10 cm×10 cm 的相对开阔部。
迷宫离地面高 50 cm。将小鼠置于中央开阔部,头朝
闭臂。观察者在离迷宫中心 1 m 以外记录 5 min 内小
鼠进入开臂与闭臂的次数和在两臂滞留的时间(以
四肢全部入臂或出臂为标准)。计算小鼠进入开臂的
次数与时间分别占总次数(两臂次数之和)和总时
间(在两臂滞留时间之和)的百分比(占比)。
2.3.4 自发性活动实验 实验装置类似于敞箱实
验装置,为 1 个正四边形聚丙烯塑料盒(45 cm×
45 cm×45 cm×45 cm);将此装置置于装有视频监
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控的较大暗盒中,实验时先将小鼠放置于此实验装
置中使其熟悉环境 5 min,然后记录下一个 5 min
内小鼠的自发活动次数。
2.3.5 小鼠血清中皮质酮测定 行为学实验结束
后立即摘眼球取血,取室内静置 2 h 的全血置于离
心机内,3 000 r/min 离心 15 min,取血清,−80 ℃
储存待测。ELISA 测定血清皮质酮的量,按照试剂
盒的操作步骤进行,酶标仪上以(450±10)nm 为
测定波长,测定 A 值。
2.3.6 小鼠脑组织中 NE、DA 及 5-HT 测定 行为
学实验结束后小鼠脱臼处死,冰砂上操作,取小鼠
大脑,分离海马组织,称质量,于液氮中保存备用。
测定前将海马组织用 PBS 溶液制备成 10%匀浆液
(1 g 组织加入 10 mL PBS),然后置于−20 ℃过夜。
经反复冻融 2 次处理后,匀浆液于 4 ℃、5 000 r/min
离心 5 min,取上清液,通过 ELISA 试剂盒测定 NE、
DA 和 5-HT 的量。按照试剂盒的操作步骤进行,酶
标仪上测定吸光度(A)值。
2.4 统计学分析
数据均以 ±x s 表示,用 SPSS 21.0 统计软件进
行统计学分析,组间比较采用单因素方差分析。
3 结果
3.1 抗焦虑的行为学实验结果
3.1.1 对小鼠在明箱停留时间与穿箱次数的影响
小鼠在明暗箱中的活动情况由视频监控录像记录,
统计结果见表 1。与对照组相比,地西泮组能显著
增加小鼠在明箱停留时间和穿箱次数(P<0.05),
蜘蛛香提取物中剂量组与总缬草素中剂量组均能
显著增加小鼠在明暗箱中的穿箱次数(P<0.05),
蜘蛛香提取物与总缬草素其余各剂量组也能增加
小鼠在明箱停留时间和穿箱次数,但与对照组比较
差异不显著(P>0.05)。
3.1.2 对小鼠在敞箱实验中央区停留时间的影响
结果见表 2。与对照组相比,地西泮能够显著增加
小鼠在中央区停留的时间(P<0.05),蜘蛛香提取
物中剂量组和总缬草素中剂量组也能够显著增加
小鼠在中央区的停留时间(P<0.05)。其余各组均
有增加小鼠在中央区的停留时间的趋势,但与对照
组相比,差异不显著(P>0.05)。
3.1.3 对小鼠高架十字迷宫实验进入开臂次数与
停留时间的影响 结果见表 3。与对照组相比,地
西泮能够显著增加小鼠进入开臂次数的占比和开
臂停留时间占比(P<0.05),蜘蛛香提取物与总缬
表 1 蜘蛛香提取物与总缬草素对小鼠明暗箱实验的影响
( x ±s, n = 10)
Table 1 Effects of crude extract and valeportriates from
Valerianae Rhizoma on light/dark transition test in mice
( x ±s, n = 10)
组别 剂量/
(mg·kg−1)
明箱停留
时间/s 穿箱次数
对照 — 125.38±34.63 37.16±17.70
地西泮 2 166.17±48.65* 78.25±35.06*
蜘蛛香提取物 50 134.00±25.70 46.70±22.23
100 151.67±32.46 59.27±12.65*
150 144.92±35.60 45.12± 9.84
蜘蛛香总缬草素 30 134.04±34.49 52.62±18.86
60 135.69±36.07 76.80±36.77*
90 142.39±41.13 50.45±19.32
与对照组比较:*P<0.05,表 2 和 3 同
*P < 0.05 vs control group, Tables 2 and 3 are same
表 2 蜘蛛香提取物与总缬草素对小鼠敞箱实验的影响
( x ±s, n = 10)
Table 2 Effects of crude extract and valeportriates from
Valerianae Rhizoma on open field test in mice ( x ±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg−1) 中央区停留时间/s
对照 — 19.21± 8.74
地西泮 2 39.04±24.90*
蜘蛛香提取物 50 31.40±19.69
100 36.86±23.18*
150 33.32±20.13
蜘蛛香总缬草素 30 30.29±18.70
60 37.62±10.62*
90 34.02±23.64

表 3 蜘蛛香提取物与总缬草素对小鼠高架十字迷宫实验
的影响 ( x ±s, n = 10)
Table 3 Effects of crude extract and valeportriates from
Valerianae Rhizoma on evevated plus maze test in mice
( x ±s, n = 10)
组别 剂量/
(mg·kg−1)
开臂进入次数
占比/%
开臂停留时间
占比/%
对照 — 34.99± 9.42 2.98±1.46
地西泮 2 47.17± 9.67* 7.57±3.25*
蜘蛛香提取物 50 43.87±16.29 4.86±2.84
100 43.13±14.44 4.96±3.52
150 44.09±18.74 4.61±3.16
蜘蛛香总缬草素 30 40.62±18.79 2.50±2.50
60 40.44±10.70 3.89±3.17
90 44.45±10.95 3.56±2.53
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

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草素各剂量组有增加小鼠进入开臂次数占比和开
臂停留时间占比的作用趋势。
3.1.4 对小鼠自发性活动的影响 结果见表 4。地
西泮组能够明显减少小鼠的自发性活动次数,与对
照组相比,差异显著(P<0.01)。蜘蛛香提取物与
总缬草素各剂量组也能够显著减少小鼠的自发性
活动次数,与对照组相比,差异显著(P<0.01、
0.001)。
3.2 抗焦虑作用机制相关指标测定结果
表 5 结果表明,与对照组相比,地西泮组和蜘
蛛香提取物中剂量组能够显著降低小鼠血清皮质
酮水平和脑海马组织中 NE、DA、5-HT 的量(P<
0.05、0.01、0.001);蜘蛛香提取物低剂量组能够显
著降低小鼠脑海马组织中 DA 和 5-HT 的量(P<
0.05);蜘蛛香提取物高剂量组显著降低小鼠脑海马
表 4 蜘蛛香提取物与总缬草素对小鼠自发性活动实验的
影响 ( x ±s, n = 10)
Table 4 Effects of crude extract and valeportriates from
Valerianae Rhizoma on spontaneous activity test in mice
( x ±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg−1) 活动次数
对照 — 47.50±13.15
地西泮 2 32.00±12.13**
蜘蛛香提取物 50 30.10±14.32**
100 33.00± 7.38**
150 30.10± 8.85**
蜘蛛香总缬草素 30 23.91± 5.66***
60 31.60±11.07**
90 24.40± 7.12***
与对照组比较:**P<0.01 ***P<0.001
**P < 0.01 ***P < 0.001 vs control group
表 5 蜘蛛香提取物与总缬草素对小鼠血清皮质酮及脑海马组织 NE、DA、5-HT 水平的影响 ( x ±s, n = 10)
Table 5 Effects of crude extract and valeportriates from Valerianae Rhizoma on levels of corticosterone in serum and NE, DA,
and 5-HT in hippocampus of mice ( x ±s, n = 10)
组别 剂量/(mg·kg−1) 皮质酮/(μg·mL−1) NE/(pg·mL−1) DA/(pg·mL−1) 5-HT/(ng·mL−1)
对照 — 16.05±3.88 31.71±10.10 1 511.81±501.54 29.56±10.87
地西泮 2 11.07±3.34* 19.29± 6.91** 859.33±164.63*** 16.25± 4.63**
蜘蛛香提取物 50 11.81±5.63 23.68± 9.66 1 019.90±339.29* 18.18± 6.54*
100 11.02±4.58* 20.20± 8.33* 1 027.68±190.47* 16.00± 4.12**
150 13.18±5.83 20.23± 5.99* 1 174.06±312.34 22.02± 8.40
蜘蛛香总缬草素 30 12.08±3.43 21.18± 7.26* 872.52±221.18* 21.78± 9.79
60 10.91±5.41* 23.29± 4.94* 1 042.67±314.45* 22.44± 6.07
90 11.10±4.14* 25.08±10.46 1 467.84±265.25 23.06± 9.10
与对照组比较:*P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001
*P < 0.05 **P < 0.01 ***P < 0.001 vs control group
组织中 NE 的量(P<0.05)。与对照组相比,总缬
草素低剂量组可以显著降低小鼠脑海马组织中
NE、DA 的量(P<0.05);总缬草素中剂量组能显
著降低小鼠血清皮质酮水平和小鼠脑海马组织中
DA、5-HT 的量(P<0.05);总缬草素高剂量组能
显著降低小鼠血清皮质酮水平(P<0.05)。
4 讨论
传统的抗焦虑实验模型有高架十字迷宫、明暗
箱、敞箱、饮水冲突实验、自主活动实验、孔板实
验、包埋实验和小鼠期待性焦虑实验等[8],本研究
选取经典明暗箱、敞箱、高架十字迷宫和自主活动
4 种模型[7-10]进行蜘蛛香提取物及蜘蛛香总缬草素
的抗焦虑作用研究。所选实验模型均是利用新异环
境的光线等原因造成焦虑刺激的行为,由于这些模
型引起的焦虑状态可以使动物不需要特殊的训练,
就可使动物处于类似于人类焦虑的生理状态,故这
些模型方法快速简便,被常用来评价药物的抗焦虑
作用。地西泮为目前临床应用最为广泛的抗焦虑
药,具有选择性高、起效快、副作用相对较少等特
点,本实验选取地西泮为阳性对照药物。在进行动
物行为学实验时间的选择上,考虑到实验小鼠的生
活习性,在 8︰00~12︰00 小鼠常处于活动较少的
时间段,故本实验选择小鼠活动较为频繁的时间段
15︰00~23︰00 进行行为学实验,避免因为小鼠本
身生活习性的影响而使实验小鼠的活动次数减少。
为再次尽可能避免实验时间对行为学实验的影响,
实验过程中采取对每个剂量组随机交叉轮流测试
的方法进行行为学测试。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 8 期 2016 年 4 月

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在明暗箱实验中,蜘蛛香提取物中剂量组与总
缬草素中剂量组可明显增加小鼠的穿箱次数,并且
其余各剂量组也均有增加小鼠在明箱停留时间和
穿箱次数的趋势。在敞箱实验中,蜘蛛香提取物中
剂量组与总缬草素中剂量组可明显增加小鼠在中
央区的停留时间。在高架十字迷宫实验中,地西泮
能够显著增加小鼠进入开臂次数的百分比和在开
臂停留时间百分比,但蜘蛛香提取物与总缬草素各
剂量组均无显著性效果。在自发性活动实验中,蜘
蛛香提取物与总缬草素各剂量组均能够显著减少
小鼠的自发性活动次数,即对小鼠的中枢神经有抑
制作用,可以抑制其自主活动,提示蜘蛛香提取物
及总缬草素在发挥抗焦虑作用的同时也发挥了其
明显的镇静催眠作用。4 种行为学实验结果表明蜘
蛛香提取物和总缬草素对正常小鼠的焦虑症状均
有一定程度的改善,且中剂量效果显著。
本实验主要针对丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴系
统和脑组织神经递质两方面进行蜘蛛香提取物及总
缬草素抗焦虑作用机制的研究。实验结果显示蜘蛛香
提取物和总缬草素能够降低小鼠血清皮质酮的量,并
下调脑内海马组织中 NE、DA 和 5-HT 的水平。
本研究表明蜘蛛香提取物及总缬草素均有抗焦
虑作用,且作用机制与 HPA 和神经递质有关,总缬
草素可能为蜘蛛香抗焦虑作用的有效部位,但关于蜘
蛛香具体作用物质基础及作用机制有待深入研究。
参考文献
[1] 中国药典 [S]. 一部. 2015.
[2] You J S, Peng M, Shi J L, et al. Evaluation of anxiolytic
activity of compound Valeriana jatamansi Jones in mice
[J]. BMC Compl Altern Med, 2012, 12: 223.
[3] Itoh N, Yonehara S, Ishii A, et al. The polypeptide
encoded by the cDNA for human cell surface antigen Fas
can mediate apoptosis [J]. Cell, 1991, 66(2): 233-243.
[4] Shen T, Li G, Wang X, et al. The genus Commiphora: A
review of its traditional uses, phytochemistry and
pharmacology [J]. J Ethnopharmacol, 2012, 142(2):
319-330.
[5] 闫智勇, 张天娥, 彭 佳, 等. 蜘蛛香对焦虑模型大鼠
行为学及脑组织神经递质含量的影响 [J]. 中药药理
与临床, 2008, 24(3): 67-69.
[6] 黄宝康, 郑汉臣, 秦路平. 缬草属植物的镇静催眠作用
及机制 [J]. 药学实践杂志, 2007, 25(3): 134-136.
[7] 王延丽, 刘 勇, 石晋丽, 等. 缬草素抗焦虑作用及其
机制的初探 [J]. 中国药理学通报 , 2011, 27(4):
501-504.
[8] 陈 奇, 邓文龙, 张世玮, 等. 中药药理研究方法学
[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2000.
[9] 彭 敏, 石晋丽, 郑虎占. 抗焦虑中药实验研究进展
[J]. 中国中医药信息杂志, 2011, 18(10): 106-108.
[10] 彭 敏, 石晋丽, 郑虎占, 等. 蜘蛛香抗焦虑复方的抗
焦虑作用及其机制 [J]. 中草药 , 2011, 42(11):
2283-2286.